LSB嵌入方法

VHDL课程设计题目：图像LSB嵌入与检测学院（系）：学号：学生姓名：一、设计功能和要求设计要求：用vhdl语言设计一个图像处理系统，可完成以下功能：1.嵌入功能：可将一幅256x256的彩色图像转为8位灰度图像，然后在该灰度图像的LSB比特面随机嵌入三个不同的二值序列；最后，将嵌入水印序列的灰度图像恢复为彩色图像。

2.检测功能：输入任意彩色图像，可从对应灰度图像的LSB平面检测上述三个序列。

3.三个序列为序列1：01101序列2：10101序列3：110014.输入端口包括三个坐标值信号，分别作为三个序列嵌入的起始位置。

5.建立序列检测状态机，实现图像中三个序列的检测。

设计功能：一幅彩色图分成许多的像素，每个像素用若干个二进制位来指定该像素的颜色、亮度和属性。

因此一幅图由许多描述每个像素的数据组成，这些数据通常称为图像数据。

将彩色图像转为8位灰度图像后，每个像素存放在一个byte空间（8位，0-255：0表示最暗色，255表示最亮色）。

8位灰度图像可以看成是一系列1位“位平面”的叠加。

该设计的水印算法是将信息嵌入到随机选择的图像点中最不重要的像素（LSB：least significant bits）上。

例如：00100110和00100111代表了两个不同渐变度的红色，但是就人眼是分辨不出来的。

最低有效位LSB算法，就是利用这一点，达到图像加密解密、压缩，或者数字水印的功能。

设计要求中，将灰度图像的LSB比特面随机嵌入三个不同的二值序列，可由用户端口输入3个坐标值，将指定的LSB面序列进行替换，再恢复成彩色图像，并完成序列的检测。

二、设计思路根据设计功能和要求，设计步骤如下：1.首先，我们需要选择符合设计要求的256x256的彩色图像，并将其转换成我们可以处理的RGB信息，并保存在pic.coe文件中。

2.在ise中，使用IP内核建一个rom文件，通过寻址的方式，输入保存图片信息的文件数据。

基于LSB算法的图像信息嵌入与提取技术作者：付海辰来源：《科技资讯》 2011年第14期付海辰(唐山学院计算机科学与技术系河北唐山 063000)摘要:信息隐藏技术成为保密通信和信息保护的有效手段,利用LSB算法对图像信息进行嵌入和提取,是信息隐藏技术中关键一环。

关键词:信息隐藏 LSB算法嵌入提取中图分类号:TN918 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)05(b)-0242-021 LSB隐藏算法概述最低有效位LSB(Least Significant Bit)的信息隐藏是一种典型的空间域数据隐藏方法。

这种方法通过替换最低有效位来嵌入秘密消息,只需对载体文件作很小且不易被觉察的改变就能隐藏大量的秘密信息。

由于利用LSB隐藏信息方法实现简单,隐藏量比较大,所以以LSB信息隐藏思想为原型,产生了一些变形的LSB方法,目前万联网上公开的图像信息隐藏软件大多使用这种方法。

实践证明,任何一幅图片都具有一定的噪声分量,这表现在数据的最低有效位,其统计特征具有一定的随机性,秘密信息就是依靠这种随机性来隐藏信息,实现隐形性的。

事实上,无论是声音还是视频,都有这种随机性质。

在数字图像中,一幅图像的每个像素是以多比特的方式构成的,在灰度图像中,每个像素通常为8位;在真彩色图像(RCB方式)中,每个像素为24比特,其中RCB这3色各为8位,每一位的取值为0或1。

在数字图像中,每个像素的各个位对图像的贡献是不同的。

对于8位的灰度图像,每个像素的数字g可用公式表示为:,其中:i为像素的第几位,bi为第i的取值,bi∈{0,1}。

对于灰度图像,人眼不能分辨全部256个灰度等级,4个左右灰度等级的差异人眼是不能区别的。

而当对比度比较小时,人眼的分辨能力更差。

LSB信息隐藏技术就是利用这一点将需要隐藏的秘密信息随机(或连续)地隐藏在载体较低的位平面。

2 基于LSB算法对图像信息的嵌入和提取2.1 图像的平滑区、边缘区和纹理区的划分保证秘密信息的不可见性和提高隐藏容量的有效途径是充分利用人眼的视觉特性。

LSB图像信息隐藏实验【实验环境】ISES客户端注：请将信息隐藏测试载体放在指定目录下：C:\ISES【实验步骤】一、信息嵌入(一)选择载体图片注：载体图片有BMP、JPG、GIF、PNG四种格式，这里只以JPG格式图片为例。

(1)选择载体图片，进入该实验，点击“选择载体图片”按钮选择合适的要嵌入信息的载体图片，如图4.1.1-1所示。

图4.1.1-1选择载体图片(2)点击“二进制展示”按钮可以二进制形式查看图片，如图4.1.1-2所示。

图4.1.1-2以二进制查看图片(3)点击“计算”按钮，可查看图片信息，如图4.1.1-3所示。

图4.1.1-3查看图片信息(二)选择要隐藏文件(1)点击“选择要隐藏的文件”按钮选择要嵌入的信息文件，并点击“计算”按钮查看信息内容。

如图4.1.1-4所示。

需注意的是要嵌入的信息数据大小应小于载体容量，且最好为文本文件，以便对比观察原始信息与提取的信息。

图4.1.1-4选择要隐藏文件(2)点击“二进制转换”按钮，查看隐藏信息的二进制流，如图4.1.1-5所示。

图4.1.1-5以二进制流形式查看隐藏信息(三)嵌入信息(1)点击“嵌入”按钮，将隐藏信息嵌入到载体图片中，并另存为成新的带有隐藏信息的图片，如图4.1.1-6所示。

图4.1.1-6嵌入信息成功(2)点击“确定”按钮，弹出图片对比窗口，如图4.1.1-7所示。

图4.1.1-7图片对比窗口(3)可通过选项卡选择图片对比及细节对比，以对比原始载体图片和嵌入信息后的载体是否存在视觉上的可觉察的变化，并观察载体文件嵌入前后的细节变化。

(四)观察嵌入信息过程(1)点击“读取信息”及“读取水印”按钮，读取载体的一个字节信息及水印的一位信息，如图4.1.1-8所示。

图4.1.1-8读取信息(2)点击“嵌入1”按钮，执行嵌入操作，如图4.1.1-9所示。

图4.1.1-9嵌入信息(3)点击“嵌入”按钮，循环执行上述过程将全部信息嵌入到载体图片中，并保存、对比结果。

lsb算法原理LSB算法原理随着信息技术的快速发展，信息安全越来越成为人们关注的焦点。

为了保护数据隐私，人们开始使用各种加密技术来保护数据。

其中一种常见的加密技术就是隐写术。

隐写术是一种将一种信息嵌入到另一种信息中的技术。

其中一种隐写术就是LSB算法。

LSB算法是一种在数字图像中隐藏秘密信息的方法。

该算法是一种最常见的隐写术之一。

LSB是最低有效位（Least Significant Bit）的缩写，指的是二进制数中最右边的一位。

在LSB算法中，将秘密信息的每一位嵌入到数字图像的最低有效位中。

具体来说，对于一个像素的RGB三个分量，每个分量的值都是一个0到255之间的整数。

将要隐藏的信息转化为二进制数后，将其每一位嵌入到RGB三个分量中的最低有效位中。

这样，每个像素点就可以存储三个二进制数，即三个隐藏的信息位。

如果要隐藏的信息比较长，那么就需要使用多个像素点来存储。

LSB算法的优点是实现简单，不会引起明显的图像失真。

但是，由于嵌入秘密信息后，图像的像素值会发生微小的变化，所以需要注意控制嵌入信息的数量，以免引起可见的图像失真。

此外，LSB算法也比较容易被破解。

因此，在实际应用中，需要结合其他加密技术一起使用。

LSB算法不仅可以用于图像文件中的隐写，也可以用于音频文件和视频文件中的隐写。

对于音频文件和视频文件，嵌入秘密信息的位置可以是每个采样点或每一帧的像素值。

在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的嵌入位置。

LSB算法是一种常见的隐写术，可以用于数字图像、音频文件和视频文件中的秘密信息隐藏。

但是，由于其安全性不高，需要结合其他加密技术一起使用，以保护数据隐私。

lsb隐写方法LSB隐写技术详解什么是LSB隐写？LSB隐写全名为最低有效位（Least Significant Bit）隐写，是一种数字隐写技术。

它通过将秘密信息嵌入到数字媒体文件中，而不会引起明显的视觉或听觉变化。

最低有效位指的是像素值最右边的位，因为它对图像的感知变化最小。

嵌入秘密信息的方法1.LSB替换法在LSB隐写中，最常见的方法是利用最低有效位将秘密信息的二进制值直接替换到数字媒体文件（如图片或音频）的像素值或采样值中。

通过将秘密信息分割为一系列比特，并将其插入到图像或音频中不相关的位置，可以隐藏信息。

2.LSB匹配法除了替换法以外，还有一种方法叫做LSB匹配法。

这种方法使用像素值中的最低有效位来嵌入秘密信息，但是只在满足一定条件下进行替换。

例如，当像素的最低有效位为0时，接下来的三个像素的最低有效位从左到右依次也必须都为0，才能将秘密信息的比特嵌入其中。

3.LSB匹配与差异法LSB匹配与差异法是一种结合了LSB替换和LSB匹配的隐写方法。

它使用了部分随机性，以减少嵌入信息所引起的视觉和听觉变化。

首先通过LSB匹配法判断哪些像素可以嵌入信息，然后再使用替换法将秘密信息嵌入剩余的像素中。

提取秘密信息的方法•根据LSB替换法提取通过逐个获取像素值或采样值的最低有效位，并将其重组成二进制序列，就可以提取嵌入其中的秘密信息。

•根据LSB匹配法提取提取LSB匹配法嵌入的秘密信息需要根据规则进行匹配。

通过判断像素值最低有效位的变化，可以确定出哪些像素中嵌入了秘密信息。

•根据LSB匹配与差异法提取LSB匹配与差异法的提取过程相对复杂，并需要通过解密算法来提取嵌入的秘密信息。

具体步骤涉及像素排序、提取信息比特、解密等过程。

应用与风险LSB隐写技术有着广泛的应用，例如数字水印、信息隐藏、版权保护等。

它可以对信息进行隐藏保护，并且对原始文件的影响较小。

然而，LSB隐写技术也存在一些风险。

一旦秘密信息被发现，攻击者可能利用LSB隐写技术进行信息窃取、篡改甚至破坏。